[发明专利]微混合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种微混合器(micro mixer)。

背景技术

为了对至少两种以上的流体进行混合，已提出了各种静态混合器。静态混合器使用在利用化学反应或结晶化(crystallization)等的微粒子制造过程中。在所述各种静态混合器中，将混合的流体供给至微流路内的微混合器已受到关注。

微混合器包括流路宽度为10μm至1000μm左右的微流路。在微混合器中，至少两种以上的流体通过微流路而被分割为微小流体之后混合。在微混合器内，流体被分割为微小流体，流体的扩散距离缩短。借此，流体的混合速度加快。因此，与以往的静态混合器相比较，可在更短的时间内，有效率地对流体进行混合。

作为微混合器的构造，例如包括Y字形的流路的混合器已为人所知。在此种混合器中，使第一流体流动的流路与使第二流体流动的流路是以形成锐角即Y字的方式而交叉，从而形成一条汇合流路。分别供给至各流路的流体在流路的交叉部，以层流的状态而汇流。然后，各流体相互扩散地混合。

专利文献1揭示了一种层叠型微混合器。该文献所揭示的层叠型微混合器包括如下的两种板，一种板形成有作为混合对象的反应物A所流经的微细通道(channel)，另一种板形成有反应物B所流经的微细通道。从板的上表面观察，各微细通道是以形成锐角的方式而交叉。各流体在混合室/反应室的入口汇流。

如上所述，在将流路配置为Y字形的混合器、或将微细通道配置为锐角的混合器中，各流体以层流的状态而混合。因此，所述各种混合器适合于对低粘度流体进行混合。然而，当使高粘度流体彼此混合，或使粘度差大的流体彼此混合时，流体的接触面积或流体内的剪力(shearing force)减少，混合效率有可能会下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表平9-512742号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供可效率良好地对高粘度流体或不同粘度的流体进行混合的微混合器及流体混合构造体。

解决课题的手段

为了实现所述目的，根据本发明的第一形式，提供一种用以对两种以上的流体进行混合的微混合器。微混合器包括混合板，该混合板包括第一流路形成部与第二流路形成部。在第一流路形成部中，形成有第一流体所流经的第一流路，在第二流路形成部中，形成有第二流体所流经的第二流路。在第一流路形成部与第二流路形成部之间，设置有使第一流体及第二流体汇流的汇合流路。第一流路的出口与第二流路的出口隔着汇合流路而相向，面向汇合流路的中心轴的第一流路的出口的位置包含于面向中心轴的第二流路的出口的位置，或与该第二流路的出口的位置相同。

根据所述构成，从第一流路送出的第一流体的流动方向是与从第二流路送出的第二流体的流动方向相反的方向，且相对于汇合流路的轴线而对称。因此，各流体在汇合流路中，从正面发生碰撞。借此，各流体的接触面积增大，在碰撞位置附近产生剪力。借此，可效率良好地对高粘度流体或不同粘度的流体进行混合。

在所述微混合器中，第一流路的出口的剖面中心轴优选与第二流路的出口的剖面中心轴相同。

根据所述构成，由于从第一流路及第二流路的各出口送出的流体彼此从正面发生碰撞，因此，可效率良好地对高粘度流体或不同粘度的流体进行混合。

在所述微混合器中，第一流路的出口面优选与第二流路的出口面呈平行。

根据所述构成，来自第一流路的第一流体的流动方向与来自第二流路的第二流体的流动方向呈平行，且方向相反。因此，各流体的接触面积增大，可效率良好地对高粘度流体或不同粘度的流体进行混合。

在所述微混合器中，优选第一流路的出口为多个出口中的一个出口，第二流路的出口为多个出口中的一个出口，第一流路的出口与第二流路的出口以一对一的关系而相向。

根据所述构成，可将各流体分别分割为多个微小流体，进而使经分割的微小流体以一对一的关系发生碰撞。因此，各流体的接触面积增大，混合速度加快。

在所述微混合器中，优选汇合流路形成为长条状，在形成汇合流路的一对相向的侧面中的一个侧面上，多个第一流路的出口沿着汇合流路的长度方向排列，在另一个侧面上，多个第二流路的出口沿着汇合流路的长度方向排列。

根据所述构成，不将流路的出口之间的距离予以变更，对汇合流路的长度进行调节或使流路的数量增加，借此，微混合器的处理量提高。因此，可使处理量提高，而不会使流体的碰撞效果减小。